汽车单片机及局域网技术二十.doc

课 时 授 课 计 划 科目 汽车单片机及局域网技术 任课教师 课次 __20__ 授课班级 讲 课 类 型 讲授 授课时间 章 节 名 称 第四章 第二节 汽车网络通信标准 教 学 目 的 1.掌握汽车网络通信标准的相关知识 教学重点 和难点 教 学 过 程 复习回顾上次课的知识要点 3分钟 讲解引出相关问题 2分钟 讲解问题及相关知识要点 70分钟 回顾知识要点 5分钟 整理知识要点 5分钟 布置作业 5分钟 布置作业 相关课后习题 教 具 准 备 课后记述 课堂效果较好 4.2 汽车网络通信标准 2．1 CAN的分层结构 根据汽车网络的参考模型，CAN结构涉及其中的两层：数据链路层和物理层。 IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers，电气与电子工程师协会)802标准是经过深入研究，已相当成熟的，它为探索和解决局域网LAN(Local Area Network)的通信问题提供了一个基本结构。IEEE 802委员会下设分委员会 负责研究局域网不同的发展领域，并制定相应的标准。按照IEEE 802．2和802．3标准，数据链路层又划分为： ·逻辑链路控制(LLC，Logic Link Control) ·介质访问控制(MAC，Medium Access Control) 物理层又划分为： ·物理信令(PLS，Physical Signaling) ·物理介质附属装置(PMA，Physical Medium Attach-ment) ·介质相关接口(MDI，Medium Dependent，Interface) MAC子层的运行借助于“故障界定实体(Fault confine-ment Entity，简称FCE)”的管理实体进行监控。故障界定是使判别短暂干扰和永久性故障成为可能的一种自检机制。物理层可借助检测和管理物理介质对故障实体进行监控(例如总线短路或中断、总线故障管理)。LLC和MAC两个同等的协议实体通过交换帧或协议数据单元(PDU，Protocol Data unit)相互通信。 2．2逻辑链路控制层 2．2．1 LLC子层功能 LLC子层提供的功能包括帧接收滤波、超载通告和恢复管理。 2．2．1．1 接收滤波 在LLC子层上开始的帧跃变是独立的，其自身操作与先前的帧跃变无关。帧内容由标识符命名。标识符并不能指明帧的目的地，但描述数据的含义，每个接收器通过帧接收滤波确定此帧与其是否有关。 2．2．1．2超载通告如果接收器内部条件要求延迟下一个LLC数据帧或 LLC远程帧，则通过LLC子层开始发送超载帧。最多可产生两个超载帧，以延迟下一个数据帧或远程帧。 2．2．1．3恢复管理 发送期间，对于丢失仲裁或被错误干扰的帧，LLC子层具有自动重发送功能。在发送完成前，帧发送服务不被用户认可。 2．2．2 LLC帧结构 LLC是等同LLC实体(LPDU)之问进行交换的数据单LLC结构. LLC数据帧由3个域，即标识符域、数据长度码(DLC，Data Length Code)域和LLC数据域组成。 2．2．2．1标识符域 标识符长度为11位，其最高7位(ID10～ID4)不应全为“1”。标识符域有11位，用来识别报文以及决定总线访问的优先权。标识符的二进制值越小其优先权就越高，报文的优先权分配是CAN总线的特征之一，特别在一个强大的实时控制环境里，这一点非常吸引人。标识符域中所有的位都能够决定报文的优先权，CAN规范保证了优先权与延时是相关联的。